CN109545835A - 显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示基板及其制备方法、显示装置，属于显示技术领域。本发明的显示基板，包括：基底；多个像素单元，位于所述基底上；其中，所述多个像素单元中的至少一个包括：感光单元、发光单元，以及位于所述感光单元和所述发光单元之间的层间绝缘层；所述感光单元，用以检测所述发光单元所发出的光；所述层间绝缘层包括凹槽；所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元在所述基底的正投影不重合，所述发光单元覆盖所述凹槽。

Description

显示基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
当前，对显示面板的光学补偿方案是在显示面板出厂时，对显示面板整体进行一次光学补偿；而目前研发的光学补偿背板则是在背板中添加光敏器件和控制单元，与电学补偿类似，可以监控发光器件的发光效率的变化，从而对显示不良(Mura)进行补偿。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种对发光效率精准检测的显示基板及其制备方法、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板，包括：
基底；
多个像素单元，位于所述基底上；其中，
所述多个像素单元中的至少一个包括：感光单元、发光单元，以及位于所述感光单元和所述发光单元之间的层间绝缘层；所述感光单元，用以检测所述发光单元所发出的光；
所述层间绝缘层包括凹槽；所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元在所述基底的正投影不重合，所述发光单元覆盖所述凹槽。
优选的是，所述感光单元包括：光敏二极管。
优选的是，所述光敏二极管包括：依次设置在所述基底上的N型掺杂半导体层、P型掺杂半导体层；其中，
所述P型掺杂半导体层与反偏电压信号线电连接；
所述光敏二极管靠近其P型掺杂半导体层所连接所述反偏电压信号线的侧面为连接侧；
所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元除所述连接侧外在所述基底的正投影的轮廓相邻。
优选的是，
所述显示基板还包括多条扫描线、多条反偏电压信号线、多条信号读取线；多条所述扫描线和多条所述反偏电压信号线交叉设置限定出所述多个像素单元；每个所述像素单元中还设置有开关晶体管和电容；其中，
位于同一行的所述开关晶体管的控制极连接同一条所述扫描线；位于同一列的所述开关晶体管的第一极连接同一条信号读取线；每个所述像素单元中的所述开关晶体管的第二极连接所述光敏二极管的N型掺杂半导体层；
位于同一列的所述光敏二极管的P型掺杂半导体层连接同一条所述反偏电压信号线；
所述电容连接在其所在所述像素单元中的所述光敏二极管的N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间。
优选的是，所述发光单元包括有机电致发光器件；所述有机电致发光器件包括依次设置在基底上第一极、发光层、第二极。
优选的是，所述第一极的材料包括氧化铟锡或氧化锌；
所述第二极的材料包括：锂、镁、钙、锶、铝、铟，或者铜、金、银的合金中的任意一种。
优选的是，所述层间绝缘层的材料包括聚硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺中的任意一种。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板的制备方法，包括：
形成多个像素单元；
所述形成所述多个像素单元具体包括：在基底上依次形成感光单元、层间绝缘层、发光单元；
在形成所述发光单元之前还包括：
在所述层间绝缘层形成凹槽；其中，所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元在所述基底的正投影不重合，所述发光单元覆盖所述凹槽。优选的是，所述感光单元包括：光敏二极管；所述光敏二极管包括：依次设置在所述基底上的N型掺杂半导体层、P型掺杂半导体层；其中，
所述P型掺杂半导体层与反偏电压信号线电连接；
所述光敏二极管靠近其P型掺杂半导体层所连接的所述反偏电压信号线的侧面为连接侧；
所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元除所述连接侧外在所述基底的正投影的轮廓相邻。解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的显示基板。
附图说明
图1为本发明的一些实施例的显示基板的俯视图；
图2为图1的A-A'的剖视图；
图3为本发明的一些实施例中光敏二极管与第一连接电极和第二连接电极连接的结构示意图；
图4为本发明的一些实施例的显示基板中的像素单元的排布示意图；
图5为图4中一个像素单元的示意图；
图6为本发明的一些实施例的显示基板的制备方法所形成光敏二极管的结构示意图；
图7为本发明的一些实施例的显示基板的制备方法中形成凹槽的结构的示意图；
图8为本发明的一些实施例的显示基板的制备方法中形成有机电致发光器件的第一极的结构的示意图；
图9为本发明的一些实施例的显示基板的制备方法中形成有机电致发光器件的发光层的结构的示意图；
图10为本发明的一些实施例的显示基板的制备方法中形成有机电致发光器件的第二极的结构的示意图。
其中附图标记为：1、光敏二极管；10、基底；11、N型掺杂半导体层；12、本征半导体层；13、P型掺杂半导体层；2、有机电致发光器件；21、第一极；22、发光层；23、第二极；3、凹槽；4、反偏电压信号线；5、扫描线；6、开关晶体管；7、层间绝缘层；71、钝化层；72、平坦化层；8、像素限定层；91、第一连接电极；92、第二连接电极；C0、电容；14、信号读取线。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
发明人发现，在采用光学补偿方式的显示装置中，由于显示装置中各个发光器件所发出的光线是发散的，导致光敏器件不仅能够接收到其所对应的发光器件所发出的光线，还有可能接收到其它发光器件所发出的光线，造成对发光器件的发光效率的检测不准确，从而导致无法对显示面板进行精准的光学补偿。
结合图1-3所示，本发明的一些实施例提供一种显示基板，包括基底10，位于基底10上的多个像素单元；每个像素单元包括：
依次设置在基底10上的感光单元1、层间绝缘层7，以及发光单元2；感光单元1与发光单元2对应设置，用于检测所述发光单元2所发出的光。特别的是，在本发明的一些实施例的阵列基板中，在层间绝缘层7中设置有凹槽3，该凹槽3在基底10上正投影与感光单元1在基底10上的正投影不重合，且发光单元2覆盖凹槽3。这样一来，感光单元1的至少部分侧表面与凹槽3的侧壁是相对设置。
可以理解的是，发光单元为底发射型发光单元，也即发光单元的出光侧朝向感光单元，感光单元相对于发光单元的更靠近基底10，且能够接收到发光单元所发出的光，。
由于在本发明的一些实施例的显示基板中，由于在层间绝缘层7对应感光单元外围轮廓的至少部分位置设置有凹槽3，且发光单元2覆盖所述凹槽3，因此，发光单元2位于凹槽3中的部分能够与感光单元1的侧壁相对设置，而发光单元2为底发射型发光元件，此时，发光单元2远离基底10的电极为反射电极，与感光单元1侧壁相对设置的发光单元2的反射电极可以反射其它发光单元入射至该像素单元的光线，避免相邻像素单元之间的光线干扰，进而有效的避免了感光单元1对其所对应的发光单元2的出光效率检测不精准的问题。
在本发明的一些实施例中，以每个像素单元中的感光单元1为PIN型光敏二极管，发光单元2为有机电致发光器件为例，对本发明的一些实施例中的显示基板的具体结构进行说明。可以理解的是，感光单元1也可以为PN型光电二极管等其他类型的光敏元件。
结合图2和图4所示，显示基板包括多条扫描线5、多条反偏电压信号线4、多条信号读取线14；多条扫描线5和多条反偏电压信号线4交叉设置限定出多个像素单元；信号读取线14可以与反偏电压信号线4平行设置，以减少布线空间，提高像素开口率。
其中，每个像素单元包括依次设置在基底10上的开关晶体管6、光敏二极管1、层间绝缘层7、有机电致发光器件2。
具体的，如图3所示，光敏二极管1包括依次设置在基底10上N型掺杂半导体层11、本征半导体层12、P型掺杂半导体层13；其中，在N型掺杂半导体层11靠近基底10的一侧设置有第一连接电极91，该第一连接电极91可以与开关晶体管6的第一、二极材料相同，且同层设置，这样可以简化制备工艺，且能够使得在N型掺杂半导体层11能够与开关晶体管6更好的电性连接；P型掺杂半导体层13还与第二连接电极92连接，用于将P型掺杂半导体层13与反偏电压信号线4连接；应当理解的是，第二连接电极92的材料采用透明导电材料，这样才能够保证光线能够照射至光敏二极管1上。
其中，位于同一行的像素单元中开关晶体管6的控制极连接同一条扫描线5；位于同一列的像素单元中的开关晶体管6的第一极连接同一条信号读取线14；每个像素单元中的开关晶体管6的第二极连接光敏二极管1的N型掺杂半导体层11；位于同一列的像素单元中的光敏二极管1的P型掺杂半导体层13连接同一条反偏电压信号线4。这样一来，位于同一行的像素单元可以通过同一条扫描线5控制，位于同一列的像素单元的光敏二极管1所感应的光信号可以通过同一条信号读取线14输出，从而方便像素单元的驱动，以及简化显示基板的布线。
其中，每个像素单元中的光敏二极管1靠近其P型掺杂半导体层13所连接反偏电压信号线4的侧面为连接侧；在层间绝缘层7中所设置的凹槽3环绕设置在光敏二极管1的除其连接侧外的至少一个侧面，也即凹槽3在基底10的正投影与感光单元除所述连接侧外在基底10的正投影的轮廓相邻。有机电致发光器件2形成在层间绝缘层7上，并覆盖凹槽3；这样一来，光敏二极管1能够从顶面和侧面均接收发光单元发出的光线，从而提高光敏元件的检测精确度，在这种设置方式中，可以适当减小光敏二极管1占用的版图面积，提升像素单元的开口率；而且形成在沟槽中有机电致发光器件2的结构构成对光敏二极管1的包覆结构，该结构可以降低相邻子像素单元发光时产生的噪声干扰。
当然，如图3所示，在每个像素单元中还设置有电容C0，该电容C0连接在光敏二极管1的N型掺杂半导体层11和P型掺杂半导体层13之间。在有机电致发光器件2发光时在电容C0上积累反向光电流，在感光检测阶段结束后，开关晶体管6开启以将电容C0上积累的反向光电流被输送到外围电路。之后，通过反向光电流来计算有机电致发光器件2发光时需要补偿的电压。
有机电致发光器件2包括：依次设置在基底10上的第一极21、发光层22、第二极23；第一极21为透明电极；第二极为反射电极。其中，第一极21和第二极23中的一者作为有机电致发光器件2的阳极，另一者作为阴极。在本发明的一些实施例中，以第一极21为阳极，第二极23为阴极为例进行描述，阳极通常采用无机金属氧化物(比如：氧化铟锡ITO，氧化锌ZnO等)、有机导电聚合物(比如：聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐PEDOT：PSS，聚苯胺PANI等)或高功函数金属材料(比如：金、铜、银、铂等)制成；阴极通常采用低功函数金属材料，比如：锂、镁、钙、锶、铝、铟等或上述金属与铜、金、银的合金制成；或者采用一层很薄的缓冲绝缘层(如氟化锂LiF、碳酸铯CsCO3等)和上述金属或合金制成。
其中，本发明的一些实施例中的层间绝缘层7材料包括聚硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺中的任意一种或几种。当然，只要是聚硅氧烷系、亚克力系、聚酰亚胺系中的任意一种或几种即可。
结合图3所示，本发明的一些实施例提供一种显示基板的制备方法，该方法可用于实施例1中的显示基板的制备。该方法包括：在基底10上形成多个像素单元的步骤；形成像素单元的步骤包括：在基底10上依次形成感光单元、层间绝缘层7、发光单元；其中，光单元与发光单元对应设置，用于检测发光单元所发出的光；其中，在形成发光单元之前还包括：在层间绝缘层7中形成凹槽3；该凹槽3在基底10上正投影与感光单元在基底10上的正投影不重合，且发光单元覆盖凹槽3。这样一来，感光单元的至少部分外轮廓与凹槽3是相邻设置的。
由于在本发明的一些实施例的显示基板中，在层间绝缘层7对应感光单元外围轮廓的至少部分位置形成有凹槽3，且发光单元覆盖所述凹槽3，因此，凹槽3中所对应的发光单元的部分结构能够将感光单元对应的外轮廓包裹，而同时由于发光单元的为底发射型发光单元，此时发光单元远离基底10的电极应当为反射电极，从而可以将其它像素单元中的发光单元照射至该像素单元中的感光单元侧面的光线反射回去，避免其它像素单元中的光线干扰，进而有效的避免了感光单元对其所对应的发光单元的出光效率检测不精准的问题。
在本发明的一些实施例中，以每个像素单元中感光单元为光敏二极管1，发光单元为有机电致发光器件2为例，对本发明的一些实施例中的显示基板的制备方法进行具体说明。为了更清楚显示基板中各层结构，在下述方法的描述中仅以形成一个像素单元为例进行说明。
在基底10上，形成开关晶体管，同时形成交叉设置的扫描线、反偏电压信号线、信号读取线、光敏二极管的第一连接电极。
在该步骤中，以开关晶体管为底栅型晶体管为例，首先，通过构图工艺形成包括开关晶体管的栅极(控制极)和扫描线的图形，且栅极和扫描线连接；形成栅极绝缘层；通过构图工艺形成包括开关晶体管的有源层的图形；通过构图工艺，形成包括开关晶体管的源极(第一极)和漏极(第二极)，以及反偏电压信号线、信号读取线、第一连接电极的图形。
如图6所示，在形成有第一连接电极91的基底10上，通过构图工艺形成包括光敏二极管1和第二连接电极92的图形。
在该步骤中，依次沉积光敏二极管1的N型掺杂半导体材料层、本征半导体材料层、P型掺杂半导体材料层、透明导体材料层，通过一次构图工艺形成包括光敏二极管1的N型掺杂半导体层11、本征半导体层12、P型掺杂半导体层13、第二连接电极92的图形；其中，所形成光敏二极管1的N型掺杂半导体层11与开关晶体管6的漏极连接。N型掺杂半导体层11为掺杂磷或砷掺杂半导体层P型掺杂半导体层13为硼掺杂半导体层。
如图7所示，形成层间绝缘层7，并在该层间绝缘层7中刻蚀形成凹槽3；其中，将光敏二极管1靠近其P型掺杂半导体层13所连接反偏电压信号线4的侧面为连接侧。该凹槽3包裹所述光敏二极管1的除其连接侧外的各个侧面(另外的三个侧面)。
在该步骤中，具体的可以先依次形成钝化层71和平坦化层72，之后再在平坦化层72中刻蚀形成凹槽3；该凹槽3包裹所述光敏二极管1的除其连接侧外的各个侧面，也即凹槽3在所述基底10的正投影与光敏二极管1除连接侧外在基底10的正投影的轮廓相邻。其中，平坦化层72的材料包括：聚硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺中的任意一种。当然，只要是聚硅氧烷系、亚克力系、聚酰亚胺系中的任意一种即可。
如图8所示，通过构图工艺形成包括有机电致发光器件2的第一极21的图形，所述第一极21覆盖凹槽3。
在该步骤中所形成的第一极21可以是有机电致发光器件2的阳极，阳极作为有机电致发光器件2正向电压的连接层，具有较好的导电性能、可见光透明性以及较高的功函数。阳极通常采用无机金属氧化物(比如：氧化铟锡ITO，氧化锌ZnO等)、有机导电聚合物(比如：聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐PEDOT：PSS，聚苯胺PANI等)或高功函数金属材料(比如：金、铜、银、铂等)制成。
如图9所示，形成像素限定层8，像素限定层8包括开口容纳部，开口容纳部暴露出凹槽3和感光单元10所在限定的区域。
如图10所示，形成发光层22；其中，发光层22覆盖开口容纳部。
当然，在该步骤中，还可以在发光层22与第一极21之间形成空穴注入层和空穴传输层，在发光层22之上形成电子传输层和电子注入层。
如图2所示，通过构图工艺形成包括有机电致发光器件2的第二极23的图形，所述第二极23覆盖凹槽3。
在该步骤中所形成的第二极23可以为有机电致发光器件2的阴极，阴极作为有机电致发光器件负向电压的连接层，具有较好的导电性能和较低的功函数。阴极通常采用低功函数金属材料，比如：锂、镁、钙、锶、铝、铟等或上述金属与铜、金、银的合金制成；或者采用一层很薄的缓冲绝缘层(如氟化锂LiF、碳酸铯CsCO3等)和上述金属或合金制成。
至此完成本发明的一些实施例中的显示基板的制备。
本发明的一些实施例提供了一种显示装置，其包括如上述实施例中的显示基板。
其中，显示装置可以为OLED显示装置，例如手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示基板，包括：
基底；
多个像素单元，位于所述基底上；其中，
所述多个像素单元中的至少一个包括：感光单元、发光单元，以及位于所述感光单元和所述发光单元之间的层间绝缘层；所述感光单元，用以检测所述发光单元所发出的光；其特征在于，
所述层间绝缘层包括凹槽；所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元在所述基底的正投影不重合，所述发光单元覆盖所述凹槽。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述感光单元包括：光敏二极管。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述光敏二极管包括：依次设置在所述基底上的N型掺杂半导体层、P型掺杂半导体层；其中，
所述P型掺杂半导体层与反偏电压信号线电连接；
所述光敏二极管靠近其P型掺杂半导体层所连接所述反偏电压信号线的侧面为连接侧；
所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元除所述连接侧外在所述基底的正投影的轮廓相邻。
4.根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括多条扫描线、多条反偏电压信号线、多条信号读取线；多条所述扫描线和多条所述反偏电压信号线交叉设置限定出所述多个像素单元；所述多个像素单元中的每个还包括开关晶体管；其中，
位于同一行的所述开关晶体管的控制极连接同一条所述扫描线；位于同一列的所述开关晶体管的第一极连接同一条信号读取线；每个所述像素单元中的所述开关晶体管的第二极连接所述光敏二极管的N型掺杂半导体层；
位于同一列的所述光敏二极管的P型掺杂半导体层连接同一条所述反偏电压信号线。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述多个像素单元中的至少一个中还包括电容；所述电容连接在其所在所述像素单元中的所述光敏二极管的N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间。
6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述发光单元包括有机电致发光器件；所述有机电致发光器件包括依次设置在基底上第一极、发光层、第二极。
7.根据权利要求6所述的显示基板，其特征在于，所述第一极的材料包括氧化铟锡或氧化锌；
所述第二极的材料包括：锂、镁、钙、锶、铝、铟，或者铜、金、银的合金中的任意一种。
8.一种显示基板的制备方法，包括：
形成多个像素单元；
所述形成所述多个像素单元具体包括：在基底上依次形成感光单元、层间绝缘层、发光单元；
其特征在于，在形成所述发光单元之前还包括：
在所述层间绝缘层形成凹槽；其中，所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元在所述基底的正投影不重合，所述发光单元覆盖所述凹槽。
9.根据权利要求8所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述感光单元包括：光敏二极管；
所述光敏二极管包括：依次设置在所述基底上的N型掺杂半导体层、P型掺杂半导体层；其中，
所述P型掺杂半导体层与反偏电压信号线电连接；
所述光敏二极管靠近其P型掺杂半导体层所连接的所述反偏电压信号线的侧面为连接侧；
所述凹槽在所述基底的正投影与所述感光单元除所述连接侧外在所述基底的正投影的轮廓相邻。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的显示基板。
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